Заготовка и применение естественного льда

Климатические условия нашей страны способствовали широ­кому внедрению естественного льда в холодильной технике. Не­смотря на большое распространение машинного охлаждения, водный лед как аккумулятор естественного холода широко используют на рыбных промыслах, при заготовке и хранении овощей, плодов и ягод, транс-портировании охлажденных про­дуктов, в мясной и молочной, конди-терской и других отраслях промышленности. При ледяном охлаждении устанавливается до­статочно низкая температура (до 2—3° С) для мно-гих техноло­гических процессов и кратковременного хранения скоро-портя­щихся продуктов.

Основные способы заготовки естественного льда — вырезка или вы-колка льдин из водоемов, послойное намораживание на площадках, на-мораживание сосульчатого льда на градирнях.

В водоемах лед заготавливают при толщине не менее 0,3 м. Ледяное поле очищают от снега и размечают на прямоугольники размером 0,8 X 0,6 м; по контуру прямоугольников лед выре­зают дисковыми или цеп-ными пилами, извлекают лебедками или специальными автопогрузчи-ками, подсушивают и свозят в льдохранилища.

Заготовка льда из водоемов очень трудоемка, связана с боль­шими транспортными расходами. Поэтому себестоимость льда из водоемов выше, чем намороженного на площадках. Для заго­товки льда этим способом требуется разрешение санитарной ин­спекции.

Способ заготовки льда послойным намораживанием приме­няется в северных и средних климатических полосах, при тем­пературе воздуха не выше —10° С в течение 45—60 дней. Это самый простой и дешевый способ заготовки льда: не требуется боль­шого количества рабочих, сложных приспособлений и транспор­тировки льда в хранилище. Полученный лед хранится на месте намораживания в бунтах.

 

Заготовка и применение естественного льда 365

 

Перед намораживанием подготавливают площадку с укло­ном от середины к краям. Вокруг площадки роют кювет для уда­ления талой воды. Площадку засыпают шлаком (слой не менее 15 см) и снегом,

 

 

который утрамбовывают. Слой снега поливают водой для образования прочной ледяной корочки.

Лед намораживают с помощью брандспойтов или гидромеханизиро-ванным способом послойного намораживания льда (Н. Т. Кудряшева). При гидромеханизированном способе вода по подземному трубопроводу подается периодически к стоякам с форсунками, распо-ложенными над площадкой (рис. 218). Спо­соб гидромеханизированно-го намораживания является наиболее удобным, его производительность в 2,5 раза выше, чем при руч­ном намораживании из брандспойтов.

По окончании намораживания ледяной массив покрывают соломен-ными матами и засыпают дешевыми изоляционными ма­териалами (антисептированные опилки, торф, солома).

Намораживание сосульчатого льда на градирнях применяют в райо-нах с мягкими зимами. Эстакады-градир ни изготовляют из жердей в виде трехъярусной этажерки. В верхней части гра­дирня орошается водой при помощи форсунок. Вода, стекая по ярусам градирни, замерзает в виде сосулек, которые складывают и отправляют в льдохранилище.

366 Ледяное и льдосоляное охлаждение

 

Естественный лед хранят на заготовительных площадках в бунтах (рис. 219), укрытых временной насыпной изоляцией, реже — в льдохра-нилищах постоянного типа (с постоянной изоляцией). Льдохранилища по своему устройству разнообразны; типизация их отсутствует. Они до-лжны иметь достаточно хоро­шую изоляцию, отвод талой воды и механизмы для загрузки и выгрузки льда.

Толщина укрытия ледяных бунтов насыпной изоляции состав­ляет от 0,5 до 1,0 м в зависимости от климатической зоны. При очень большой

 

толщине укрытия его стоимость превышает эко­номию от снижения таяния льда.

Естественный водный лед как охлаждающее средство исполь­зуют в ледниках, шкафах, прилавках, в разных установках для охлаждения технологических аппаратов и камер.

Ледники — простейшие, широко применяемые холодильные соору-жения для краткосрочного охлаждения пищевых продук­тов одним льдом. Большое распространение получили ледники с боковым распо-ложением льда (рис. 220). Кроме одной или не­скольких камер для про-дуктов, эти ледники имеют смежные с ними отделения для льда, за счет таяния которого достигается охла­ждение воздуха камер (до температу-ры 4—5° С). В стенках между камерами и отделениями со льдом внизу и вверху имеются отвер­стия (400 X 200 мм) для циркуляции воздуха. Естественная циркуляция происходит вследствие разницы в плотности охла­жденного и отеплившегося воздуха. В отделении для льда дол­жен быть запас его, достаточный на весь охладительный сезон. Для отвода воды от тающего льда устраивают приямки, из кото­рых воду можно откачивать насосом. Надземное размещение ледников облегчает отвод талой воды.

Недостатком ледников является сравнительно большая пло­щадь (их

Заготовка и применение естественного льда 367

 

объем в 3—4 раза больше объема камер с продуктами).

Стены ледника желательно устраивать из кирпича или шлако­бетона с промежутками (200—300 мм), заполненными изоляцией (шлаком, ми-неральной ватой и пр.). Для небольших ледников устраивают стены каркасного типа с засыпной изоляцией. Стены, разделяющие камеры и отделения со льдом, изолируют, чтобы не допустить конденсации влаги на стене со стороны камеры. Полы ледника — бетонные. Перекрытия — железобетонные.

Для составления калорических расчетов ледников при­нимают следу-ющие температуры, средние за период апрель—

 

 

Ледники набивают льдом в конце зимы, когда еще стоят мо­розы. Для обеспечения набивки ледников применяют простейшие подъемные приспособления.

368 Ледяное и льдосоляное охлаждение

 

Применяют ледяные склады системы М. М. Крылова для хра­нения плодов, овощей, молочных продуктов и рыбы (рис. 221). Их сооружают преимущественно в холодной климатической зоне путем намораживания льда по временной деревянной опалубке. Лед в этих складах служит не только аккумулятором холода, но и основным строительным материалом.

А-А     1 — лед, 2 — тамбур; 3 — изоляция; 4 —приборы льдосоляного охлаждения; 5 —камеры; 6 — коридор

 

Использование льда в смеси с солью дает возможность полу­чить более низкие температуры, чем при охлаждении чистым льдом.

В камерах льдосоляных холодильников можно поддерживать температуры до —16° С. При этом возможны непосредственное охлаждение воздуха камеры льдосоляной смесью; рассольное охлаждение с циркуляцией рассола от смеси льда и соли по труб­чатым змеевикам камеры посредством насоса или без него; возду­ходувная система с продуванием воздуха камеры через смесь льда и соли.

В установках непосредственного охлаждения льдосоляной смесью приборами охлаждения служат деревянные решетчатые карманы (или металлические бачки — танки), размещаемые вдоль стен камеры с отступом на 100—150 мм (рис. 222). Карманы загружают смесью льда и соли сверху через люки. Под карма­нами ставят лоток для отвода в канализацию или поглощающий колодец рассола, образующегося при

Заготовка и применение естественного льда 369

 

370 Ледяное и льдосоляное охлаждение

 

таянии смеси. Недостатки льдокарманного охлаждения: слабая цирку-ляция воздуха, умень­шение полезной площади камер, необходимость ежедневной за­грузки карманов охлаждающей смесью, уменьшение поверхно­сти охлаждения по мере таяния льда.

 

При рассольном охлаждении системой «Фригатор» (рис. 223) в каме-рах устанавливают такие же охлаждающие рассольные батареи, как при машинном охлаждении. Холодный рассол, полученный в холодогенера-торе, центробежным насосом прока­чивается через батареи, где нагре-вается на 2—3° С. Из батарей рассол возвращается в генератор холода и, орошая лед, снова охлаждается.

Для поддержания постоянной концентрации рассола часть его пропу-скают через концентратор для обогащения солью.

Заготовка и применение естественного льда 371

 

Температура рассола поддерживается на 6—8° С ниже темпера­туры камеры.

В системе льдосоляного охлаждения И. А. Клейменова (рис. 224) осуществляется естественная циркуляция рассола вслед­ствие разности плотностей его, обусловленной изменением кон­центрации в разных частях системы. Наибольшую плотность рас­сол приобретает в концент-раторе, насыщаясь солью. Отсюда рас­сол опускается в генератор холо-да, где уменьшается его плот­ность вследствие разжижения.

В охлаждающей батарее рассол

 

 

тяжелого столба жидкости на участке концентратор—генератор холода. Из батарей рассол возвращается в концентратор для вос­становления концентрации. Излишек рассола сливается в дре­наж.

При воздуходувной системе льдосоляного охлаждения предусматри-вается специальный холодогенератор с вентилятором и воздушными каналами, соединенными с охлаждаемым помещением (рис. 225). Вен-тилятор всасывает воздух из камеры, продувает через слой льдосоляной смеси в генераторе холода и снова воз­вращает воздух в холодильную камеру.

В. А. Бобковым разработан и испытан бунт-холодогенератор (рис. 226). Зимой лед намораживают на железобетонном поддоне. Летом же холод тающего льда передается циркулирующей водой или рассолом к трубчатым охладителям.

372 Ледяное и льдосоляное охлаждение

 

Бунты-хладогенераторы могут быть использованы для охла­ждения молока на молокоприемных пунктах. Их достоинства — более высокая экономичность вследствие значительного сокраще­ния затрат на разработку льда в бунте, его транспортирование и измельчение, а также улучшение санитарных условий работы предприятия.

Ледяное и льдосоляное охлаждение с использованием есте­ственного льда применяют главным образом в установках небольшой и средний

 

 

производительности в районах, где имеется возможность заготовить достаточно большое количество льда. Некоторые способы ледяного и льдосоляного охлаждения полу­чили также широкое распространение на транспорте.